Ray 分布式 AI 框架 2026 版:超大模型推理与训练
Ray 是分布式 AI 训练框架。从 RLHF、强化学习到大模型推理。2026 版完整指南:安装、并行训练、Serve 推理服务。
- ⭐ 24000
- Python
- Apache 2.0
- 更新于 2026-05-18
什么是 Ray? #
Ray 是面向 AI 工作负载的分布式计算框架。它将无状态函数和有状态 Actor 调度到集群上,实现「写一次,分布式运行」。
核心概念 #
Actors(Actor) #
from ray import Actor
@Actor
class Counter:
def __init__(self):
self.value = 0
def increment(self):
self.value += 1
return self.value
远程函数(Remote Functions) #
import ray
ray.init()
@ray.remote
def process_large_batch(data):
return expensive_computation(data)
futures = [process_large_batch(d) for d in batches]
results = ray.get(futures)
资源调度 #
@ray.remote(num_cpus=4, num_gpus=2)
class ModelServer:
def __init__(self):
self.model = load_model()
Ray Train:分布式训练 #
from ray.train.torch import TorchTrainer
from ray.train import TrainingConfig
trainer = TorchTrainer(
train_loop_per_worker=train_fn,
scaling_config=ScalingConfig(num_workers=8),
)
result = trainer.fit()
支持的框架: #
- PyTorch:Automatic gradient compression
- TensorFlow:Horovod 集成
- JAX:XLA 分布式编译
Ray Serve:模型推理服务 #
from ray import serve
@serve.deployment(num_replicas=3, ray_actor_options={"num_gpus": 1})
class LLMPredictor:
def __init__(self):
self.model = load_llm_model()
async def __call__(self, http_request):
prompt = await http_request.json()
return {"response": self.model.generate(prompt)}
LLMPredictor.deploy()
部署规格: #
| 模型 | 推荐配置 |
|---|---|
| 7B 参数 | 1 GPU / 2 副本 |
| 13B 参数 | 2 GPU / 副本 |
| 70B 参数 | 4 GPU / 副本 + 张量并行 |
Ray RLlib:强化学习 #
from ray import tune, rllib
from ray.rllib.agents.ppo import PPOTrainer
config = {
"env": "CartPole-v1",
"num_workers": 4,
"framework": "torch"
}
trainer = PPOTrainer(config=config)
支持算法: #
- PPO、APPO、A2C、DQN、IMPALA、MARWILL
Ray Data:分布式数据处理 #
from ray import data
ds = data.read_parquet("s3://bucket/large_dataset/")
ds = ds.filter(lambda x: x["score"] > 0.5)
ds = ds.random_shuffle()
train_ds, test_ds = ds.train_test_split(0.8)
数据格式: #
- Parquet、CSV、Images、Video、TensorFlow Records
部署架构 #
单机多 GPU: #
ray start --head --num-gpus=4
云原生集群: #
ray start --head --address='10.0.0.1:6379'
ray start --address='10.0.0.1:6379' # Worker
Kubernetes: #
apiVersion: ray.io/v1
kind: RayCluster
metadata:
name: ray-cluster
spec:
headGroupSpec:
serviceType: ClusterIP
replicas: 1
rayStarterOptions: {}
性能优化技巧 #
- Actor 池:重用 Actor 避免启动开销
- 并行调度:
ray.wait()控制并发度 - 对象 spilling:对象溢出到 SSD
- 任务重用:
@ray.remote(max_restarts=3)
常见问题 #
Q: Ray 需要 InfiniBand?
答:不需要。Ethernet 可用,但 25Gb+ 网卡推荐。
Q: 如何监控 Ray 集群?
答:Dashboard 在 http://head:8265。支持 Prometheus、Grafana 集成。
总结 #
Ray 将分布式 AI 训练和推理简化为 Python API。从小数据集到百亿 scale,都能「写一次,跑全网」。
参考:ray.io 官方文档 更新:2026-05-18
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